Průvodce praktickou výukou
z biologie a genetiky

Úkoly do biologie - kompletní přehled

Chemické složení

Úkol 1: Průkaz enzymu amylázy (štěpí škrob) ve slinách

Proveďte výplach úst vodou (stačí pár vteřin), poté vyplivněte sliny do kelímku a přefiltrujte přes filtrační papír (je potřeba minimálně 2 ml filtrátu). Připravte si šest očíslovaných zkumavek. Do první zkumavky přeneste 1 ml filtrátu (koncentrovaný roztok amylázy) a do šesté dejte 1 ml fyziologického roztoku (negativní kontrola). Do druhé až páté zkumavky připravte sestupnou koncentrační řadu amylázy a to tak, že do druhé až páté zkumavky dejte po 1 ml fyziologického roztoku. Poté do druhé zkumavky přidejte 1 ml filtrátu, promíchejte a přeneste 1 ml do třetí zkumavky, opět promíchejte a přeneste 1 ml do čtvrté zkumavky, ze čtvrté zkumavky 1 ml do páté a z páté zkumavky odstraňte 1 ml pryč. Do každé z šesti zkumavek přidejte po 2 ml škrobového mazu a zahřejte na vodní lázni při 40° C 5 min. Postupným přikapáváním Lugolova roztoku ke kontrolní zkumavce zjistěte, jaké množství je třeba přidat, aby se zkumavka zbarvila modře. Stejné množství Lugolova roztoku přidejte do zkumavek s amylázou. Jaké zbarvení budou mít jednotlivé zkumavky? Vysvětlete.

Úkol 2: Průkaz škrobu

Rozkrojte bramborovou hlízu a skalpelem setřete tekutinu z řezné plochy a naneste na podložní sklo. Pozorujte tvar excentrických škrobových zrn a zakreslete. Poté přidejte k preparátu Lugolův roztok (2KI + I₂ + H₂O), přikryjte krycím sklíčkem a znovu pozorujte. Jak se změnila barva škrobových zrn?

Obr.: Škrobová zrna – zásobní rostlinné inkluze.

Úkol 3: Průkaz tuků v bioplazmě

TP: jaterní tkáň s tukovou infiltrací barvená na tuky (Sudan III, olejová červeň)

Zakreslete si jaterní buňku s oranžově zbarveným tukem, který se v buňce nachází v podobě tukových kapének nebo vyplňuje celý obsah buňky.

Obr.: Tukové kapénky v jaterních buňkách.

Úkol 4: Průkaz DNA v buněčném jádře cibule

NP: vnitřní epidermis cibule

Připravte nativní preparát z vnitřní epidermis cibule a poté obarvěte 1 % metylzelení. Jádro buňky obsahující DNA se obarví zeleně až zelenomodře.

Úkol 5: Průkaz bílkovin (Hellerova zkouška – srážecí reakce s koncentrovanou kyselinou dusičnou)

Do zkumavky nalijte asi 2 ml koncentrované kyseliny dusičné a po stěně zkumavky opatrně navrstvěte suspenzi vaječného bílku, tak aby nedošlo k promíchání tekutin. Na styčné ploše obou vrstev se vytvoří bílý prstenec vysrážených (denaturovaných) bílkovin.

Obr.: Průkaz bílkovin (Hellerova zkouška)

---

Nebuněčné živé soustavy

Úkol 1: Viry

Nakreslete si do sešitu alespoň 3 zástupce různých druhů virů. Můžete si vybrat virus známého onemocnění nebo virus, kde je patrný vztah mezi vzhledem a názvem - např. filovirus (filum = vlákno), kalicivirus (calyx = kalich), coronavirus (corona = koruna, věnec), parvovirus (parvus = malý), togavirus (toga = plášť, obal).

Obr.: Někteří zástupci virů.

---

Prokaryota a pozorování pod imerzí

Úkol 1: Příprava trvalého preparátu suchou cestou – otiskový preparát jazyka

Čisté podložní sklíčko vyžíhejte v plameni. Na vychladlé sklíčko obtiskněte do středu skla jazyk, který si předtím trochu zdrsněte zuby. Pozorujte preparát pod suchými objektivy a zakreslete epiteliální buňku jazyka (je potřeba stáhnout clonu). Poté preparát fixujte nad plamenem (stačí 3x protáhnout nad plamenem roztěrem nahoru) a obarvěte barvením Giemsa-Romanowski po dobu 10 min. Po opláchnutí barviva vodou osušte filtračním papírem a nechte dosušit na vzduchu. Zastavte preparát nejdříve pod suchými objektivy, prohlédněte si epiteliální buňku jazyka (eukaryotická buňka) a změřte její velikost. Následně použijte imerzní objektiv (postup viz výše) k zastavení bakterií (prokaryotická buňka) a změřte jejich velikost pro porovnání s epiteliální buňkou jazyka.

Obr.: Epitelliální buňky jazyka a bakterie.

Úkol 2: Příprava trvalého preparátu suchou cestou – roztěr bakterií

Nejdříve si vyžíhejte bakteriologickou kličku v plameni a poté proveďte kličkou stěr z povrchu agarové půdy porostlé koloniemi bakterií (zástupci Gram pozitivních a Gramnegativních bakterií). Obsah kličky homogenizujte v co nejmenší kapce vody na podložním sklíčku, po usušení na vzduchu fixujte nad plamenem (stačí 3x protáhnout nad plamenem roztěrem nahoru) a proveďte barvení preparátu.

Postup barvení dle Grama:

• na sklíčko s roztěrem bakterií kápněte barvivo krystalová violeť (nechat barvit 3 min)
• slijte, opláchněte destilovanou vodou a převrstvěte preparát Lugolovým roztokem (KI + I + H₂O) (2 min)
• slijte, opláchněte destilovanou vodou a přidávejte etanol tak dlouho dokud se bude barvivo vyplavovat
• opláchněte destilovanou vodou a převrstvěte karbolfuchsinem (1,5 min)
• opláchněte destilovanou vodou a osušte

Preparát s obarvenými bakteriemi pozorujte pod imerzním objektivem. Do protokolu si zaznamenejte, jak se oba typy bakterií navzájem liší tvarem buněk a zbarvením.

Obr.: Postup zhotovení roztěru bakterií: A – přenos bakterií do kapky vody bakteriologickou kličkou, B – homogenizace, C – hotový roztěr bakterií.

Úkol 3: Sinice

NP: vzorek vláknitých sinic drkalek (Oscillatoria sp.)

Pozorujte a zakreslete si buňky sinic. Hned po zhotovení preparátu je možné pozorovat kývavý (drkavý) pohyb, který dal těmto sinicím jméno a který je způsobený nerovnoměrným bobtnáním slizového obalu. Velikost a tvar sinic můžete porovnat s prvoky, buňkami zelených řas nebo rozsivek, které se v preparátu mohou rovněž vyskytovat.

Obr.: Porovnání sinic s buňkami zelené řasy a rozsivky.

---

Eukarya - rostlinná buňka

Úkol 1: Chloroplasty

NP: list akvarijní rostliny vallisnerie (Vallisneria sp.) nebo jávského mechu (Vesicularia dubiana).

Z odtrženého listu akvarijní rostliny připravte nativní preparát. Pozorujte a zakreslete tvar rostlinné buňky a chloroplasty nacházející se v cytoplazmě.

Obr.: Rostlinná buňka s buněčnou stěnou a chloroplasty.

Úkol 2: Vakuoly, chloroplasty

NP: bobule ptačího zobu (Ligustrum vulgare)

Rozřízněte bobuli ptačího zobu a obtiskněte na podložní sklíčko. Přidejte vodu, přikryjte krycím sklíčkem a pozorujte. Jaké je zbarvení vakuol? Pozorujte jak se změní zbarvení vakuol po přidání kys. octové a NaOH a vaše pozorování zapište. Kromě vakuol lze uvnitř buněk pozorovat i drobné zelené chloroplasty.

Obr.: Buňky bobule ptačího zobu s centrální vakuolou a chloroplasty.

Úkol 3: Krystalické inkluze šťavelanu vápenatého

NP: vnější slupka cibule (Allium cepa), stonek begónie (Begonia sp.), potosu (Pothos sp.)

V odumřelých buňkách slupky cibule pozorujte hranolovité krystaly, tzv. styloidy. Ve vytlačené šťávě ze stonku begónie je možno najít srostlice krystalů tzv. drúzy (ve tvaru "psaníček nebo drahokamů"), zatímco ve šťávě ze stonku potosu jsou jehlicovité krystaly, tzv. rafidy.

Obr.: Krystalické inkluze

Úkol 4: Pylová zrna

TP: pylová zrna z různých rostlin

Pylová zrna se někdy v preparátu hůře hledají. Nejdříve se snažte zaostřit na vnitřní hranu krycího skla a poté prohledávejte okraje preparátu meandrovitým způsobem při zvětšení 10×. Nezapomeňte clonit a proostřovat. Zakreslete tvar pylového zrna, které se vám podaří najít.

Obr.: Pylová zrna

---

Eukarya - živočišná buňka a Protozoa

Úkol 1: Tvar buněk – nervová buňka

TP: mícha

Ve ventrálních rozích šedé hmoty míšní vyhledejte neurony, pozorujte a zakreslete tvar nervové buňky (neuron).

Obr.: A – průřez míchou, B – složení neuronu.

Úkol 2: Tvar a počet jader

TP: leukocyty, nálevníci - trepka (Paramecium sp.), plazivenka (Spirostomum sp.), opalinka žabí (Opalina ranarum) z kmene opalinek

Pozorujte a zakreslete počet a tvar jader v jednotlivých buňkách. Jádra leukocytů mohou mít tvar kulovitý, bobovitý (ledvinovitý), podkovovitý (tyčinkovitý), segmentovaný (esovitý nebo laločnatý); u trepky jsou v cytoplazmě diferencovány dva typy morfologicky i funkčně odlišných jader: velké jádro vegetativní (makronukleus) a malé jádro generativní (mikronukleus). Spirostomum má jádro růžencovité/korálkovité (připomíná růženec, korálky na šňůrce) a v cytoplazmě opalinky (mnohojaderná buňka) můžeme pozorovat velký počet drobných stejných jader.

Obr.: Typy buněčných jader.

Úkol 3: Buněčné organely – Golgiho aparát, mitochondrie

TP: tenké střevo (stříbřené a dobarvené hematoxylin-eosinem), játra obarvená na mitochondrie (podle Heidenheina)

Do středu zorného pole zastavte klky střevní sliznice a při větším zvětšení prohlédněte jejich povrchové buňky (enterocyty). V apikální (horní) části buňky nad fialově zbarveným jádrem můžete nalézt Golgiho aparát v podobě hnědočerného klubkovitého útvaru nebo nepravidelné sítě. V jaterních buňkách jsou vidět mitochondrie (drobné tmavě zbarvené čárkovité až oválné útvary) a světlé šedé jádro s tmavými jadérky. Nakreslete Golgiho aparát a mitochondrie.

Obr.: A – průřez tenkým střevem, B – střevní klk s enterocyty s Golgiho aparátem a jádrem.

Obr.: Mitochondrie v jaterních buňkách.

Úkol 4: Pigmentové inkluze

TP: kůže žáby

Pod mikroskopem pozorujte buňky epidermis žáby (tzv. chromatofory resp. melanofory) obsahující inkluze pigmentu melaninu. Buněčné inkluze v podobě drobných hnědých zrnek se v cytoplazmě shlukují do hvězdicovitých útvarů s různě dlouhými výběžky, realizuje se tím barvoměna.

Obr.: Melanofory žáby obsahující melanin.

---

Pohyb

Úkol 1: Brownův molekulární pohyb

Kápněte na podložní sklo suspenzi oxidu železitého a přikryjte krycím sklem a pozorujte jednu malou částici a zakreslete trajektorii jejího pohybu. Jaký je princip pohybu částice? Vysvětlete.

Úkol 2: Améboidní pohyb

NP: senný nálev

Připravte NP z povrchové blanky senného nálevu a pozorujte améby. Zpočátku jsou améby podrážděné a zakulacené, po několika desítkách sekund se přemění v plošší formy a začnou vysílat panožky (pseudopodie) ve směru pohybu. Panožky jsou homogenní, cytoplazma je granulovaná. Pozorujte, nakreslete a popište princip améboidního pohybu.

Úkol 3: Bičíkový pohyb

NP: spermie, senný nálev

Kápněte spermie z inseminační dávky (v médiu androhep) na nahřáté podložní sklíčko a pozorujte pohyb spermií a to směrem dopředu a rotaci kolem osy (mění se šířka hlavičky, bičík je na zadním konci buňky, buňku tlačí před sebou). Obdobně pozorujte bičíkový pohyb u bičíkovců v NP zhotoveném ze senného nálevu (většina volně žijících bičíkovců má bičík na přední části buňky, bičík táhne buňku za sebou). Pro zpomalení nálevníků odsajte část vody pod sklíčkem pomocí filtračního papíru.

Obr.: Typy pohybů: A – Brownův molekulární pohyb, B – améboidní pohyb, C – bičíkový pohyb.

Úkol 4: Řasinkový pohyb

NP: senný nálev, detrit z akvária

Připravte nativní preparát ze staršího senného nálevu nebo detritu z akvária. Pohyb řasinek lze pozorovat na obrvených buňkách nálevníků, ale i na povrchu mikroskopických živočichů z akvária (ploštěnky, vířníci). Pozorujte pohyb jednotlivých řasinek nálevníka a vysvětlete princip pohybu. Pro lepší pozorování je vhodné použít fázový kontrast.

Úkol 5: Pozorování buněk s řasinkami

TP: buňky s řasinkovým epitelem obarvené hematoxylin-eosinem

Pozorujte a zakreslete buňky cylindrického nebo kónického tvaru s viditelným jádrem a řasinkami na širší základně.

Úkol 6: Struktura příčně pruhovaného svalu

TP: příčně pruhovaný sval z končetiny hmyzu obarvený Heidenheinovým hematoxylinem.

Pozorujte a zakreslete příčné pruhování svaloviny, které je způsobené rozdílnou barvitelností svalových vláken. Vysvětlete princip svalového pohybu.

Obr.: A – buňka s řasinkami, B – příčně pruhovaný sval hmyzu.

---

Dráždivost

Úkol 1: Chemotaxe prvoků

NP: senný nálev

Na podložní sklíčko naneste 2 oddělené kapky senného nálevu. Pomocí špejle spojte kapky tenkým můstkem tvořeným kapalinou. Na okraj jedné kapky umístěte malý krystalek NaCl. Pozorujte unikání nálevníků z prostředí o vysoké koncentraci soli do druhé kapky. O jakou chemotaxi se jedná? (pozitivní nebo negativní)

Úkol 2: Oxygenotaxe u prvoků

NP: senný nálev

Připravte nativní preparát ze senného nálevu a přikryjte krycím sklíčkem tak, aby pod sklíčkem vznikly vzduchové bubliny. Prvoci vyhledávají prostředí s optimální tenzí kyslíku a začnou se shromažďovat v okolí bublin. Stejný jev je možné pozorovat při okrajích krycího sklíčka. O jakou oxygenotaxi se jedná? (pozitivní nebo negativní)

---

Transport látek, osmotické děje

Úkol 1: Plazmolýza prostá

Z cibule sloupněte vnitřní epidermis a dejte na podložní sklíčko, přikápněte 1 % neutrální červeň a přikryjte krycím sklíčkem. Po obarvení vakuol do červena přikápněte k hraně krycího skla kapku 1M KNO3 a z protilehlé hrany krycího skla odsajte filtračním papírem tekutinu pod krycím sklem. Pozorujte oddělování cytoplazmy od buněčné stěny vyvolané zmenšením objemu vakuoly a cytoplazmy z důvodu úniku vody do hypertonického prostředí. Nakreslete a napište závěr.

Úkol 2: Deplazmolýza

Použijte preparát z předchozího úkolu. K okraji krycího skla přikápněte destilovanou vodu a odsávejte filtračním papírem tekutinu z protilehlé hrany krycího skla. Pozorujte opačný proces, tj. zvětšování objemu vakuoly a cytoplazmy. U některých buněk, které byly usmrceny, deplazmolýza neprobíhá.

Obr.: Osmotické jevy v buňkách epidermis cibule - prostá plazmolýza

Úkol 3: Plazmolýza křečová

Obarvěte epidermis cibule 1 % neutrální červení (postup viz úkol 1). K hraně krycího skla přikápněte kapku 1 % CaCl₂ a 1M KNO₃ a z protilehlé hrany krycího skla odsajte tekutinu pod krycím sklem. Pozorujte nestejnoměrné oddělování cytoplazmy od vnitřních ploch buněčné stěny, způsobené zvýšenou přilnavostí cytoplazmatické membrány k buněčné stěně. Cytoplazma je křečovitě stažená - od toho název křečová plazmolýza. Tento proces je nevratný a dochází k smrti buňky, což se projeví obarvením buněčného jádra.

Obr.: Osmotické jevy v buňkách epidermis cibule - křečová plazmolýza

Úkol 4: Rostlinná buňka v hypotonickém prostředí

Na podložní sklíčko naneste špejlí pylová zrna, pozorujte a zakreslete. Poté přikápněte k pylu kapku destilované vody, přikryjte sklíčkem, pozorujte a zakreslete. Na některých pylových zrnech dochází k výronům žlutě zbarvené cytoplazmy (nezaměňujte se vzduchovými bublinami, které mají černé kontury). Nakreslete a zapište závěr.

Obr.: Osmotické jevy: A – pylové zrno v izotonickém prostředí, B – pylové zrno v hypotonickém prostředí.

Úkol 5: Hemolýza osmotická (makroskopicky)

Do dvou zkumavek nalijte po 1 ml savčí krve. Do jedné ze zkumavek přidejte 3 ml fyziologického roztoku a do druhé stejné množství destilované vody. Mírně protřepejte a porovnejte obě zkumavky. Vysvětlete, k čemu v jednotlivých zkumavkách došlo a proč. Proveďte tzv. "čtecí zkoušku" a výsledky zaznamenejte.

Úkol 6: Hemolýza osmotická (mikroskopicky)

Na podložní sklíčko naneste malou kapku krve a přikryjte krycím sklíčkem. K okraji sklíčka přikápněte kapku destilované vody. Pozorujte postupné ubývání erytrocytů způsobené jejich praskáním (prasklé erytrocyty jsou málo viditelné).

Úkol 7: Plazmorhiza

Na podložní sklo naneste kapku krve a přikápněte k ní kapku 1M KNO₃. Po přiložení krycího skla pozorujte a zakreslete krvinky svraštělé do hvězdicovitých útvarů, tzv. echinocyty (k této deformaci krvinek může dojít také např. v silných nátěrech, které pomalu vysychaly). Nakreslete a zapište závěr.

Obr.: Osmotické jevy u savčích erytrocytů: A – hemolýza, B – plazmorhiza.

Úkol 8: Fagocytóza

TP: fagocytující bílé krvinky, barvené Pappenheimovou metodou.

Prohlédněte si preparát, najděte a zakreslete bílé krvinky s fagocytovanými partikulemi. Spočítejte fagocytární aktivitu (FA): FA = počet fagocytujících buněk/počet počítaných buněk.

Obr.: Leukocyt s fagocytovanými partikulemi.

---

Mitóza rostlinné buňky

Úkol 1: Mitóza v buňkách kořínku cibule

NP: kořínek cibule obarvený v acetorceinu.

Proveďte kompresní (roztlakový) preparát kořínku cibule obarveného acetorceinem, pozorujte a namalujte jednotlivé fáze mitózy a rovněž buňku v interfázi.

Obr.: Mitóza v buňkách kořínku cibule.

Úkol 2: Fáze mitózy v trvalém preparátu

TP: kořínek cibule (bobu)

Prohlédněte 30 mitotických figur (buňka v mitóze) a do tabulky zaznamenejte, o kterou fázi mitózy se jedná, která fáze mitózy je nejčastěji zastoupena a která nejméně.

Úkol 3: Poruchy mitózy

NP: kořínky cibule po působení hydrochinonu a obarvené acetorceinem.

Zhotovte kompresní preparát kořínku cibule. Pozorujte a nakreslete poruchy mitózy, tj. změny tvaru chromozomů, jejich fragmentaci nebo vytváření anafázových mostů.

Obr.: Poruchy mitózy (A – fragmentace chromozomů v profázi, B – anafázový most, C – anafáze u porušených chromozomů).

---

Mitóza živočišné buňky

Úkol 1: Mitóza v tkáňové kultuře a mitotický index

TP: preparát z tkáňové kultury z ledvin králíka.

V preparátu najděte a zakreslete jednotlivé fáze mitózy a rovněž buňku v interfázi. V 5 zorných polích mikroskopu spočítejte buňky v mitóze a buňky v klidu a dosaďte do vzorce pro MI. V tomto preparátu je také možné najít tzv. monaster, což je buňka v metafázi při pohledu shora.

MITOTICKÝ INDEX udává frekvenci mitóz v živočišné tkáni nebo v rostlinném pletivu. Vyjadřuje podíl počtu buněk ve stádiu mitózy k celkovému počtu buněk.

MI (%) = M/N x 100 kde, M = počet buněk v mitóze, N = celkový počet buněk

Úkol 2: Mitotické buňky v histologickém řezu tenkého střeva

TP: střevo laboratorního potkana barvené hematoxylin-eosinem

Preparát střeva prohlédněte nejdříve při malém zvětšení a zakreslete průřez střeva s vyznačením místa, kde budete hledat mitotické buňky. Při větším zvětšení se pokuste najít jednotlivé fáze mitózy.

Obr.: Mitóza v epitelu tenkého střeva.

Úkol 3: Mitotické buňky v histologickém řezu dělohy

TP: děloha laboratorního potkana barvená hematoxylin-eosinem

Preparát prohlédněte nejdříve při malém zvětšení a zakreslete průřez dělohou s kubickým epitelem děložní sliznice, kde je možné najít buňky v mitóze. Při větším zvětšení se pokuste najít jednotlivé fáze mitózy.

Obr.: Mitóza ve sliznici dělohy.

Úkol 4: Mitotické buňky v histologickém řezu varlat

TP: varle laboratorního potkana barvené hematoxylin-eosinem

Preparát prohlédněte a nakreslete nejdříve při malém zvětšení s vyznačením místa, kde budete hledat mitotické buňky, tj. na obvodu semenotvorných kanálků. Při větším zvětšení se pokuste najít jednotlivé fáze mitózy.

Obr.: Mitóza v semenotvorném kanálku varlete.

---

Rozmnožování a vývoj organizmů

Úkol 1: Pučení kvasinek

NP: suspenze kvasinek v kultuře

Zhotovte nativní preparát ze suspenze kvasinek. Pozorujte a zakreslete pučení, tj. vznik pupenu na pólu některých buněk, který se postupně zvětšuje a nakonec se odloučí od mateřské buňky.

Obr.: Pučení kvasinky.

Úkol 2: Cytologické změny vaginální sliznice v průběhu estrálního cyklu

TP: obarvené vaginální výtěry potkana v různých fázích estrálního cyklu

V každé fázi estrálního cyklu převládá charakteristický typ buněk. Pozorujte a zakreslete nálezy typické pro jednotlivé fáze estrálního cyklu.

Obr.: Jednotlivé fáze estrálního cyklu s typickým nálezem ze stěru z poševní sliznice.

Úkol 3: Rýhování vajíčka králíka

TP: vajíčko obklopené folikulárními buňkami a vajíčko se 2 blastomerami. Fotografie vajíčka se 2 pólovými tělísky a vajíčka s 8 blastomerami.

Prohlédněte si trvalé preparáty a fotografie a zakreslete zralé vajíčko a jednotlivá stádia rýhování.

Obr.: Vajíčko králíka: A – neoplozené vajíčko, B – vajíčko po oplození, C – 2 blastomery, D – 8 blastomer.

Úkol 4: Vývoj jednotlivých druhů živočichů

TP: Hmyz s proměnou nedokonalou – vývojová stádia všenky (luptouš Menacanthus currucae nebo péřovka Degeeriela rufa). Kyvety s vývojovými stadii hmyzu s proměnou dokonalou (motýl bekyně velkohlavá Lymantria dispar), ryby (pstruh obecný Salmo trutta), obojživelníka (skokan hnědý Rana temporaria), ptáka (kur domácí Gallus gallus) a savců (potkan Rattus norvegicus, plod člověka Homo sapiens).

Prohlédněte si, zapište a zakreslete jednotlivá vývojová stádia různých skupin živočichů.

Obr.: Vývoj jednotlivých zástupců živočichů: A – vývoj hmyzu s proměnou nedokonalou, všenka (vajíčko, larva, nymfa II. a III. instaru, imago = dospělec) B – vývoj hmyzu s proměnou dokonalou, motýl (vajíčko, larva, kukla, imago), C – vývoj ryb (jikra, zárodek, vykulený plůdek se žloutkovým vakem, ryba), D – vývoj obojživelníků (vajíčko, pulec, žába s pulčím ocáskem, žába), E – vývoj ptáků (vejce, embryo vyjmuté z vejce, kuře po vylíhnutí, kur domácí), F – vývoj savců (děloha v raném a pozdním období gravidity, plod potkana, potkan).

---

Meióza, vznik gamet

Úkol 1: Spermiogeneze

TP: varle potkana barvené hematoxylin-eosinem.

Spermiogeneze probíhá v semenotvorných kanálcích varlat. Na příčném řezu semenotvorného kanálku jsou patrná jednotlivá vývojová stádia spermiogeneze. Prohlížejte kanálek směrem od periferie do středu kanálku a zakreslete jednotlivé typy buněk. Na periferii semenotvorného kanálku se nachází spermatogonie, menší buňky s jádrem bohatým na chromatin, směrem do středu kanálku se vyskytují spermatocyty I. řádu a spermatocyty II. řádu, které se liší velikostí buněk i typem jader. Blíže ke středu jsou spermatidy s malým množstvím chromatinu v jádrech, v centru kanálku jsou dozrávající spermie. V některých kanálcích převládá pouze určitý typ buněk, proto je důležité prohlédnout větší počet kanálků a zakreslit jednotlivá vývojová stádia buněk.

Obr.: Spermiogeneze ve varleti potkana: A – příčný řez varletem potkana, B – semenotvorný kanálek s jednotlivými buňkami spermiogeneze, C – vývojová řada spermiogeneze.

Úkol 2: Pozorování tvaru a velikosti spermií různých druhů zvířat

TP: spermie potkana, králíka, prasete a býka. Fotografie spermií dalších druhů živočichů.

Pozorujte a zakreslete v poměrných velikostech jednotlivé typy spermií lišících se počtem a délkou bičíků, tvarem hlavičky a velikostí akrozomu (struktura ve tvaru čepičky, která obklopuje přední polovinu hlavičky, obsahuje důležité enzymy, které umožňují pronikání hlavičky spermie do vajíčka).

Obr.: Ukázky spermií různých živočichů v poměrných velikostech.

Úkol 3: Oogeneze

TP: ovarium potkana

Prohlédněte si preparát ovaria potkana. Najděte a zakreslete oocyt s několika folikulárními buňkami (tzv. primární folikul, tj. nezralý) a Graafův folikul, tj. zralý folikul obsahující zralý oocyt se zmnoženými folikulárními buňkami a dutinkami vyplněnými tekutinou.

Obr.: Oogeneze ve vaječníku potkana.

Úkol 4: Redukce počtu chromozomů při meióze

TP: obarvené podélné řezy varlat brouka smrtníka obecného (Blaps mortisaga).

Prohlédněte si v TP několik řezů varlat a hledejte jednotlivé fáze meiózy. Do protokolu zakreslete charakteristickou strukturu jader meiotické profáze I v chronologicky správném pořadí.

Obr.: Meióza v podélném řezu varlete brouka smrtníka obecného.

---

Vlivy vnějšího prostředí na buňku

Úkol 1: Fotodynamie

NP: senný nálev

Připravte si 2 podložní sklíčka. Na jedno dejte kapku senného nálevu a k tomu přidejte kapku eosinu a preparát umístěte do tmy (první kontrola). Na druhé sklíčko dejte dvě kapky senného nálevu: jedna z nich bude bez eosinu (druhá kontrola), k druhé kapce přidejte eosin (vlastní pokus) a sklíčko umístěte na denní světlo. Preparáty prohlížejte zhruba každé 3 min. a porovnejte, co se děje s nálevníky ve vlastním pokusu a ve dvou kontrolách. V preparátu na světle je možno pozorovat nejdříve podráždění (excitaci), které se projevuje zrychlením pohybu nálevníků. Po excitaci dochází ke zpomalení pohybu, až k jeho zastavení a úhynům prvoků.

Úkol 2: Vliv ionizujícího záření na varle potkana a kohouta

TP: varle potkana (normální tkáň a tkáň po ozáření dávkou 6,5 Gy = grayů), varle kohouta (normální tkáň, tkáň po ozáření dávkou 12 Gy za 4 dny a za 8 dnů po ozáření). Preparáty jsou barveny hematoxylin-eosinem.

Nejprve si prohlédněte a nakreslete normální tkáň a poté tkáň po ozáření při malém a pak i při větším zvětšení. Porovnejte hustotu semenotvorných kanálků, jejich strukturu, tvar buněk a barvitelnost jader. Za 8 dnů po ozáření jsou vidět známky reparace poškozené tkáně, v semenotvorných kanálcích se postupně objevují nové spermatogonie, zatímco poškozené buňky jsou vstřebány.

Obr.: Porovnání struktury varlete a semenotvorného kanálku potkana: A – před ozářením (při malém a větším zvětšení), B – po ozáření (při malém a větším zvětšení).

Úkol 3: Oligodynamie

NP: senný nálev

Na podložní sklo naneste kapku vody, pod níž byla uchovávaná rtuť, a do ní přidejte kapku senného nálevu. Pozorujte preparát s nálevníky každé 3 min. a porovnejte s kontrolní skupinou prvoků v čisté vodě. Nejprve dojde k excitaci prvoků, pak k útlumu pohybu a nakonec k úhynu. Zaznamenejte výsledky pozorování.

Úkol 4: Vliv CdCl₂ na varle potkana

TP: varle potkana (normální tkáň a tkáň potkana, kterému byl aplikován CdCl₂). Preparáty jsou obarveny hematoxylin-eosinem.

Prohlédněte si a porovnejte preparát varlete potkana po účinku CdCl2 s kontrolním preparátem. Všimněte si snížení počtu spermiotvorných buněk a zvýšení počtu doprovodných buněk (Sertoliho buňky) a zakreslete rozdíly.

Úkol 5: Vliv fytoncidů na nálevníky

NP: senný nálev

Nakrájejte cibuli na malé kousky a rozetřete v třecí misce s mořským pískem na jemnou kašovitou hmotu. Na podložní sklíčko kápněte senný nálev a zkontrolujte přítomnost nálevníků. Preparát umístěte na podložku do Petriho misky, na jejímž dně je přidaná rozdrcená cibule. Po 3-5 min kontrolujte pohyblivost nálevníků v Petriho misce i v paralelně připravené kontrole mimo Petriho misku. Zaznamenejte výsledky pozorování.

---

Metody výzkumu v biologii - Buněčné a tkáňové kultury

Úkol 1: Pozorování buněk v buněčné kultuře

TP: ledvinné buňky králíka z buněčné kultury

Pozorujte a zakreslete si ledvinné buňky králíka z buněčné kultury.

Obr.: Buňky rozdílné morfologie z buněčné kultury v klidové fázi a v mitóze.

Úkol 2: Práce s inverzním mikroskopem a buněčnou kulturou

NP: adherentní buňky z buněčné kultury.

V inverzním mikroskopu si prohlédněte kultivační láhev s buněčnou kulturou. Všímejte si tvaru buněk pokrývajících celé dno láhve. Poté slijte médium z láhve, propláchněte roztokem PBS (phosphate buffered saline, fosfátem pufrovaný fyziologický roztok) a do láhve přidejte 2 ml trypsinu. Po určité době dojde účinkem trypsinu k uvolnění buněk ze dna láhve, což se projeví zakalením obsahu láhve. Uvolňování buněk je možné urychlit mírným nahříváním nad kahanem nebo mechanicky klepáním láhví o dlaň ruky. Pod inverzním mikroskopem pozorujte uvolněné buňky, které jsou zakulacené a volně plavou. Do kultivační láhve přidejte médium obsahující sérum, které inhibuje účinek trypsinu, tak aby se zabránilo natrávení buněk. Poté slijte obsah láhve do kádinky, připravte si nativní preparát a pozorujte pod svým mikroskopem. Zakreslete si tvar buněk a porovnejte s tvarem, který měly buňky přisedlé.

---